DE10057831A1

DE10057831A1 - Membrane pump

Info

Publication number: DE10057831A1
Application number: DE10057831A
Authority: DE
Inventors: Erwin Bolt; Stephan Kaufmann; Robert Kaech
Original assignee: KNF FLODOS AG SURSEE
Current assignee: KNF FLODOS AG SURSEE
Priority date: 2000-11-21
Filing date: 2000-11-21
Publication date: 2002-05-23

Abstract

The membrane pump comprises a working chamber (3) a limiting working membrane (2) and a pump motor for the oscillating movement of the working membrane. There is also a pump head in which an inlet valve (7) and an outlet valve (8) are arranged. There is also a valve motor for both valves. The inlet valve has, as a motor valve drive, an electromagnetic hub magnet (9) and is associated with a leaf-spring (21, 22) guided hub anchor (17). The valve lock body (24) of the inlet valve lies in a closing position against the inlet-stream direction at the mouth of the inlet-stream channels. The anchor of the hub magnet may be connected with a rod-like axle (18) that, with one of its ends, projects via the housing (13) of the hub magnet and is connected with at least one leaf spring and, with its other end, is fixed to the pump head (6).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Membranpumpe, insbesondere eine Membran-Dosierpumpe mit einer, einen Arbeitsraum begrenzenden Arbeitsmembrane und einem Pumpantrieb für eine oszillierende Bewegung der Arbeitsmembrane, sowie mit einem Pumpenkopf, in dem ein Einlaßventil und ein Auslaßventil angeordnet sind, wobei zumindest eines dieser Ventile fremdgesteuert und mit einem motorischen Ventilantrieb verbunden ist.The invention relates to a diaphragm pump, in particular a Diaphragm metering pump with one that delimits a working space Working diaphragm and a pump drive for an oscillating movement the working diaphragm, as well as with a pump head, in which a Inlet valve and an outlet valve are arranged, at least one of these valves is externally controlled and with a motorized Valve drive is connected.

Übliche Membranpumpen sind mit zwei selbsttätig arbeitenden Ventilen ausgerüstet. Diese werden durch den Fluiddruck geöffnet und entweder durch eine Vorspannkraft, zum Beispiel Federkraft oder Rückformkraft von Elastomerteilen, oder durch umgekehrte Druckverhältnisse bei rückströmendem Fluid geschlossen.Usual diaphragm pumps are with two automatically working valves equipped. These are opened by the fluid pressure and either by a preload force, for example spring force or restoring force of elastomer parts, or due to reverse pressure conditions backflow fluid closed.

Bei zu geringer Vorspannkraft und kleinem Druckunterschied sind diese Ventile nicht rücklaufdicht. Bei Einsatz solcher Membranpumpen als Dosierpumpen beeinträchtigt dies die Dosiergenauigkeit der Pumpe. Eine große Vorspannkraft dagegen reduziert den erreichbaren Unterdruck beim Ansaugen (Saughöhe) erheblich. Es ist daher schon bekannt, mindestens auf der Saugseite der Pumpe ein fremdbetätigtes Ventil einzusetzen. If the preload is too low and the pressure difference is small these valves are not leak-proof. When using such diaphragm pumps as metering pumps, this affects the metering accuracy of the pump. A large preload force, on the other hand, reduces the achievable Negative pressure during suction (suction height) considerably. So it is known, at least on the suction side of the pump an externally operated Valve.

Als Ventile kommen Magnetventile in Frage, die die geforderte hohe Lebensdauer (Zyklenzahl) sowie die Leckagefreiheit können zum Beispiel handelsübliche Wippenventile mit Trennmembrane, bei denen über eine Wippe Ein- und Auslaßventil wechselweise geschlossen oder geöffnet werden, erfüllen. Diese müssen aber eine so große Schließkraft aufbringen, daß sie den Ventilquerschnitt gegen den Druck in der Pumpe, also dem Förderdruck einschließlich der dynamischen Druckspitzen in der Pumpe beim Ausschieben, geschlossen halten können. Dies erfordert relativ große Ventile und große Stellenergie. Andere, bekannte Magnetventile sind nicht leckagefrei oder weisen eine zu geringe Lebensdauer auf.Solenoid valves that meet the required high are suitable as valves Service life (number of cycles) and freedom from leakage can lead to Example of commercially available rocker valves with a separating diaphragm in which Alternately closed or rocked via a rocker inlet and outlet valve be opened, meet. But these have to be so big Apply closing force so that they cross the valve cross section against the Pressure in the pump, i.e. the delivery pressure including the dynamic pressure peaks in the pump when pushed out, closed can hold. This requires relatively large valves and large ones Alternate energy. Other known solenoid valves are not leak-free or have a short lifespan.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Membranpumpe der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die saugseitig auch bei Einsatz also Dosierpumpe und bei geringen Druckdifferenzen rücklaufdicht ist, die eine geringe Betätigungskraft für das oder die fremdbe tätigten Ventile erfordert und wobei schließlich eine hohe Lebensdauer insbesondere auch des Ventilantriebs vorhanden ist.The object of the present invention is to provide a diaphragm pump to create the type mentioned above, the suction side even when in use So dosing pump and with low pressure differences, leakproof is that a low operating force for the or the other actuated valves required and eventually being high Lifetime in particular also of the valve drive is present.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß zumindest das Einlaßventil als motorischen Ventilantrieb einen elektromagnetischen Hubmagneten aufweist, der einen mittels zueinander beabstandeter Blattfedern geführten Hubanker hat, der mit einem Ventilschließkörper in Antriebsverbindung steht und daß der Ventilschließkörper des Einlaßventiles in Schließstellung entgegen der Einströmrichtung an der Mündung eines Saugkanales dichtend anliegt.To solve this problem it is proposed that at least that Inlet valve as a motorized valve actuator an electromagnetic Has solenoid, one by means of spaced apart Leaf spring-guided lifting anchor has a valve closing body is in drive connection and that the valve closing body of the Inlet valve in the closed position against the inflow direction lies sealingly at the mouth of a suction channel.

Die Lagerung des Ankers des Hubmagneten mit Hilfe von wenigstens zwei Blattfedern ergibt eine Federparallelogrammführung, die praktisch verschleißfrei und verschmutzungsunempfindlich ist, da keine gleitführungsgelagerten Teile vorhanden sind. Gleichzeitig ist der Anker in Hubrichtung exakt und radial spielfrei geführt. Der Hubantrieb für das Einlaßventil und/oder gegebenenfalls auch für das Auslaßventil ist durch diese Maßnahmen besonders langlebig. The storage of the armature of the solenoid using at least two leaf springs result in a spring parallelogram guide that is practically wear-free and insensitive to dirt, because there are no parts with slide bearings. simultaneously the armature is guided exactly and radially without play in the stroke direction. The stroke drive for the inlet valve and / or possibly also These measures make the exhaust valve particularly durable.

Durch die Anlage des Schließkörpers des Einlaßventiles an der Öffnung einer in den Ventilraum mündenden Zuleitung, sind nur geringe Betätigungskräfte erforderlich. Während des Ausstoßtaktes wird der Schließkörper von dem Druck im Arbeitsraum in Schließrichtung beaufschlagt, so daß ohne Stellkraft und praktisch selbstver stärkend eine gute Abdichtung auch bei hohen Drücken und damit eine hohe Rücklaufdichtigkeit erzielt wird.By the closing body of the inlet valve at the opening a supply line opening into the valve chamber are only minor Operating forces required. During the exhaust stroke, the Closing body from the pressure in the work area in the closing direction acted on, so that without actuating power and practically self-ver strengthening a good seal even at high pressures and thus a high return tightness is achieved.

Zweckmäßigerweise ist zumindest eine der Blattfedern der Hubanker- Führung in Schließrichtung des fremdbetätigten Ventiles vorgespannt. Das Ventil ist dadurch bei nichtaktiviertem Hubmagneten geschlossen und damit rücklaufdicht. Außerdem kann ein kostengün stiger, einfachwirkender Elektro-Hubmagnet verwendet werden, da die Blattfeder(n) die Schließbewegung des Ventiles übernimmt.At least one of the leaf springs of the lifting anchor is expediently Guiding in the closing direction of the externally operated valve biased. The valve is therefore with the solenoid not activated closed and thus leakproof. In addition, a cost-effective stiger, single-acting electric solenoid can be used because the leaf spring (s) take over the closing movement of the valve.

Vorteilhafterweise ist der elektromagnetische Hubmagnet seitlich neben dem Pumpengehäuse angeordnet und über eine, vorzugsweise in einer seitlichen Verlängerung des Pumpenkopfes untergebrachten Hebelkinematik mit dem vorzugsweise als Zungenventil ausgebildeten Einlaßventil verbunden. Durch diese Anordnung von Membranpumpe und Ventilantrieb nebeneinander wird insgesamt eine kompakte Bauweise und auch eine günstige Übertragung der Ventil-Antriebsbewegung von dem Hubmagneten erreicht.The electromagnetic lifting magnet is advantageously on the side arranged next to the pump housing and via a, preferably in a lateral extension of the pump head Lever kinematics with the preferably designed as a tongue valve Inlet valve connected. Through this arrangement of diaphragm pump and Valve drive side by side becomes a compact design overall and also a favorable transmission of the valve drive movement from reached the solenoid.

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß das einen magnetischen Rückschluß bildende Gehäuse des Hubmagneten an einem Ende einen Durchlaß für den Anker oder die damit verbundene Achse aufweist, und daß die dort angeordnete, metallische Blattfeder den Luftspalt zwischen Gehäuse und Anker überbrückt.An embodiment of the invention provides that one Magnetic yoke forming housing of the solenoid on one End a passage for the anchor or the axis connected to it has, and that the metallic leaf spring arranged there the Bridged air gap between housing and armature.

Dadurch wird mit der Blattfeder der Luftspalt überbrückt und der Magnetkreis dort metallisch geschlossen. Der magnetische Fluß wird somit größer und ebenso die vom Magnet erzeugte Kraft. Bei gegebenem Kraftbedarf kann dadurch der Hubmagnet vergleichsweise klein dimensioniert sein. This bridges the air gap with the leaf spring and the Magnetic circuit closed there metallic. The magnetic flux will thus larger and also the force generated by the magnet. Given The solenoid can thus require relatively little power be dimensioned.

Zweckmäßigerweise ist das Einlaßventil unmittelbar benachbart zum Arbeitsraum angeordnet. Der Schadraum kann dadurch kleingehalten werden und es wird entsprechend eine verbesserte Saugleistung erreicht.The inlet valve is expediently immediately adjacent to the Work space arranged. This can keep the damage area small and there will be an improved suction power accordingly reached.

Zusätzliche Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Unteransprüchen aufgeführt. Nachstehend ist die Erfindung mit ihren wesentlichen Einzelheiten anhand der Zeichnung näher erläutert.Additional embodiments of the invention are in the others Subclaims listed. The following is the invention with their essential details explained with reference to the drawing.

Die einzige Figur zeigt:
eine etwas schematisierte Querschnittdarstellung einer Membran- Dosierpumpe mit elektromagnetisch betätigtem Einlaßventil.The only figure shows:
a somewhat schematic cross-sectional view of a diaphragm metering pump with an electromagnetically actuated inlet valve.

Eine in der Figur gezeigte Membran-Dosierpumpe 1 weist eine Arbeitsmembrane 2 auf, die einen Arbeitsraum 3 begrenzt und über einen Exzenter 4 mit einem Pumpantrieb verbunden ist.A diaphragm metering pump 1 shown in the figure has a working diaphragm 2 which delimits a working space 3 and is connected to a pump drive via an eccentric 4 .

Das Pumpengehäuse 5 hat einen Pumpenkopf 6, in dem ein Einlaßventil 7 sowie ein Auslaßventil 8 angeordnet sind.The pump housing 5 has a pump head 6 , in which an inlet valve 7 and an outlet valve 8 are arranged.

Das Einlaßventil 7 ist fremdgesteuert und weist als Ventilantrieb einen elektromagnetischen Hubmagneten 9 auf. Dieser ist seitlich neben dem Pumpengehäuse 5 angeordnet und weist eine Antriebs verbindung auf, die in einer seitlichen Verlängerung 10 des Pumpenkopfes 6 untergebracht ist. Unterseitig dieser Verlängerung 10 ist der Hubmagnet 9 befestigt.The inlet valve 7 is externally controlled and has an electromagnetic solenoid 9 as the valve drive. This is arranged laterally next to the pump housing 5 and has a drive connection, which is housed in a lateral extension 10 of the pump head 6 . The lifting magnet 9 is fastened on the underside of this extension 10 .

Die Dosierpumpe wird in einer Arbeitslage betrieben, in der sich der Saugkanal 11 unten und der Druckkanal 12 oben befinden, so daß eventuell vorhandene Luftblasen nach oben ausströmen können.The metering pump is operated in a working position in which the suction channel 11 is at the bottom and the pressure channel 12 is at the top, so that any air bubbles that may be present can flow upwards.

Der Hubmagnet 9 weist ein käfigförmiges Gehäuse 13 auf, in dem sich eine Spule 14 mit einer zentralen Durchtrittsöffnung 15 befindet. In diese Durchtrittsöffnung 15 ist ein hülsenförmiger Eisenpol 16 eingesetzt, der mit dem Gehäuse 13 verbunden ist und im Ausführungs beispiel etwas über dieses vorsteht. Dieser vorstehende Ansatz bildet hier einen Befestigungsvorsprung, über den der Hubmagnet 9 mit dem Pumpengehäuse und insbesondere dessen seitlicher Verlängerung 10 des Pumpenkopfes 6 verbunden ist.The lifting magnet 9 has a cage-shaped housing 13 in which there is a coil 14 with a central passage opening 15 . In this passage opening 15 , a sleeve-shaped iron pole 16 is inserted, which is connected to the housing 13 and protrudes somewhat above this in the embodiment. This above approach here forms a fastening projection via which the lifting magnet 9 is connected to the pump housing and in particular its lateral extension 10 of the pump head 6 .

Der bewegliche Anker 17 des Hubmagneten 9 ist koaxial zu dem hülsenförmigen Eisenpol 16 innerhalb der Durchtrittsöffnung 15 angeordnet und weist in Ausgangslage einen mindestens dem Arbeitshub entsprechenden Abstand von dem Eisenpol 16 auf. Außerdem ist der Anker 17 mit radialem Abstand zu der Durchtrittsöffnung 15 in der Spule 14 geführt.The movable armature 17 of the lifting magnet 9 is arranged coaxially to the sleeve-shaped iron pole 16 within the passage opening 15 and, in the starting position, is at a distance from the iron pole 16 that corresponds at least to the working stroke. In addition, the armature 17 is guided at a radial distance from the passage opening 15 in the coil 14 .

Die mit dem Anker 17 verbundene Achse 18 steht am unteren Ende über den Anker 17 vor und durchgreift mit ihrem dem Anker 17 abgewandten Abschnitt den Eisenpol 16 und ragt ins Innere der Pumpenkopf- Verlängerung 10. An beiden Endbereichen der Achse 18 greifen jeweils eine Blattfeder 21, 22 an, die mit ihren anderen Enden mit dem Gehäuse der Pumpenkopf-Verlängerung 10 (Blattfeder 21) beziehungs weise mit dem Hubmagnet-Gehäuse 13 (Blattfeder 22) verbunden sind. Dadurch ist eine Parallelogrammführung gebildet, die ohne gleitführungsgelagerte Teile auskommt.The armature 17 connected to the axle 18 is at the lower end via the armature 17 prior to and engages with its portion facing away from the armature 17 the iron pole 16 and protrudes into the interior of the pumphead extension 10th At both end areas of the axis 18 each engage a leaf spring 21 , 22 , which are connected at their other ends to the housing of the pump head extension 10 (leaf spring 21 ), as with the solenoid housing 13 (leaf spring 22 ). As a result, a parallelogram guide is formed, which does not require any parts with sliding guides.

Die Blattfedern 21, 22 haben eine bestimmte Breite, so daß die Achse 18 und der damit verbundene Anker 17 in radialer Richtung praktisch starr und durch die federnde Nachgiebigkeit der Blattfedern 21, 22 in axialer Richtung bewegbar gelagert ist. In radialer Richtung ist die Lagerung dabei spielfrei. Vorteilhaft sind dabei außer der Verschleißfreiheit gleichbleibende Betätigungskräfte, da auch bei Verschmutzung keine unterschiedlichen Reibungen wegen der fehlenden, gleitführungsgelagerten Teile vorhanden sind.The leaf springs 21 , 22 have a certain width, so that the axis 18 and the associated armature 17 are mounted practically rigid in the radial direction and can be moved in the axial direction by the resilient flexibility of the leaf springs 21 , 22 . The bearing is free of play in the radial direction. In addition to freedom from wear, constant actuation forces are advantageous, since even when dirty, there are no different types of friction due to the missing parts with sliding guide bearings.

Die Blattfeder 22 am unteren Ende des Hubmagneten 9 ist etwa C-förmig ausgebildet und mit ihren freien Enden am Hubmagnet-Gehäuse 13 befestigt. Etwa mittig ihrer Längserstreckung ist sie mit der Achse 18 und dem Anker 17 verbunden. Die C-förmige Blattfeder 22 bildet somit ein symmetrisches Führungsteil, durch welches der Anker 17 besonders stabil geführt ist. Zum Verbinden der Blattfeder 22 mit dem Anker 17 kann die Blattfeder 22 mittig eine Bohrung aufweisen, durch die das untere Ende der Achse 18 ragt, wobei diese Verbindung durch einen Sicherungsring 23 gehalten sein kann. Es können hier aber auch Schrauben oder Nieten zur Verbindung eingesetzt werden.The leaf spring 22 at the lower end of the solenoid 9 is approximately C-shaped and attached to the solenoid housing 13 with its free ends. It is connected to the axis 18 and the armature 17 approximately in the middle of its longitudinal extent. The C-shaped leaf spring 22 thus forms a symmetrical guide part through which the armature 17 is guided in a particularly stable manner. To connect the leaf spring 22 to the armature 17 , the leaf spring 22 can have a hole in the center through which the lower end of the axis 18 projects, this connection being able to be held by a locking ring 23 . However, screws or rivets can also be used for the connection here.

Das Hubmagnet-Gehäuse 13 weist an seinem unteren Ende, wo der Durchtritt des Ankers 17 vorgesehen ist, einen entsprechenden Durchlaß 31 auf. Damit ist für den Magnetkreis ein Luftspalt gebildet, der aber durch die C-förmige Blattfeder 22 überbrückt ist. Dadurch wird der magnetische Widerstand in dem Magnetkreis reduziert, da eine metallisch geschlossene Verbindung zwischen dem Gehäuse 13 und dem Anker 17 vorhanden ist. Der magnetische Fluß und damit die vom Magnet erzeugte Kraft können damit vergrößert werden.The lifting magnet housing 13 has a corresponding passage 31 at its lower end, where the passage of the armature 17 is provided. An air gap is thus formed for the magnetic circuit, but is bridged by the C-shaped leaf spring 22 . This reduces the magnetic resistance in the magnetic circuit, since there is a metallically closed connection between the housing 13 and the armature 17 . The magnetic flux and thus the force generated by the magnet can thus be increased.

Der weitere, zwischen dem Anker 17 und dem Eisenpol 16 vorhandene Luftspalt wird bei der Hubbewegung des Ankers 17 verkleinert.The further air gap present between the armature 17 and the iron pole 16 is reduced during the lifting movement of the armature 17 .

Am oberen Ende ist die Achse 18 durch eine einfache Blattfeder 21 geführt, die mit ihrem anderen Ende zwischen Gehäuseteilen der Pumpenkopf-Verlängerung 10 eingespannt ist.At the upper end, the axis 18 is guided by a simple leaf spring 21 , which is clamped with its other end between housing parts of the pump head extension 10 .

In der in der Figur gezeigten Ausgangslage hat der Anker 17 an seinem inneren Ende einen Abstand zu dem Eisenpol 16, der etwas größer ist als der maximale Arbeitshub zum Öffnen des Einlaßventiles 7. Dies kann durch Anschläge, vorzugsweise aber durch eine entsprechende Vorspannung der beiden Blattfedern 21 und 22 erreicht werden. Die Vorspannung ist auch so bemessen, daß in der gezeigten Ausgangslage, wo das Einlaßventil 7 geschlossen ist, auf den Ventilschließkörper 24 eine Kraft in Schließrichtung gemäß dem Pfeil Pf1 ausgeübt wird.In the starting position shown in the figure, the armature 17 has at its inner end a distance from the iron pole 16 which is somewhat larger than the maximum working stroke for opening the inlet valve 7 . This can be achieved by stops, but preferably by a corresponding preloading of the two leaf springs 21 and 22 . The prestress is also dimensioned such that in the starting position shown, where the inlet valve 7 is closed, a force is exerted on the valve closing body 24 in the closing direction according to the arrow Pf1.

Die Verbindung zwischen der eine Hubbewegung gemäß dem Doppelpfeil Pf2 ausführenden Achse 18 und dem Ventilschließkörper 24 erfolgt mit Hilfe einer Hebelkinematik 25, die einen Wipphebel 26 aufweist, der mit seinem Antriebsende mit der stabförmigen Achse 18 und mit seinem anderen Ende mit dem Ventilschließkörper 24 verbunden ist. Im Verlauf der Längserstreckung des Wipphebels 26 ist eine Wipplagerung 27 vorgesehen, die den Wipphebel 26 dichtend umschließt und die auch einen Ventilraum 28 nach außen abdichtet. Sie ist als Elastomer-Durchführung ausgebildet, die mit dem Wipphebel vorzugsweise stoffschlüssig, also absolut dicht verbunden ist und die mit ihren Außenseiten zwischen Gehäuseunter- und -oberteil der Pumpenkopfverlängerung 10 dicht eingespannt ist.The connection between the axis 18 executing a lifting movement according to the double arrow Pf2 and the valve closing body 24 takes place with the aid of a lever kinematics 25 which has a rocker arm 26 which is connected with its drive end to the rod-shaped axis 18 and with its other end to the valve closing body 24 , In the course of the longitudinal extension of the rocker arm 26 , a rocker bearing 27 is provided which surrounds the rocker arm 26 in a sealing manner and which also seals a valve chamber 28 to the outside. It is designed as an elastomer feedthrough, which is preferably cohesively connected to the rocker arm, that is to say absolutely tightly, and which is tightly clamped with its outer sides between the lower and upper parts of the pump head extension 10 .

Beim Bewegen des Wipphebels 26 gemäß dem Doppelpfeil Pf3 wird die auch eine Dichtung bildende Wipplagerung 27 elastisch verformt, wobei aber kein Gleiten des Hebels auftritt und somit eine statische, also vollständig leckfreie Abdichtung vorhanden ist.When the rocker arm 26 is moved in accordance with the double arrow Pf3, the rocker bearing 27 , which also forms a seal, is elastically deformed, but there is no sliding of the lever and thus a static, that is to say completely leak-free, seal is present.

Das ventilseitige Ende des Wipphebels 26 bildet eine Ventilzunge, innerhalb des Ventilraumes 28, die dem zuführenden Saugkanal 11 zugewandt mit dem aus einem elastischen Material bestehenden Ventilschließkörper 24 verbunden ist. Die innere Mündung des Saugkanales 11 ist mit einer Dichtkante 30 versehen, die durch eine äußere Ringnut begrenzt ist. Dadurch ist eine kleinflächige, ringförmige Dichtstelle gebildet, die nur einen sehr geringen Andruck für eine gute Abdichtung erfordert.The valve-side end of the rocker arm 26 forms a valve tongue, inside the valve chamber 28 , which faces the supplying suction channel 11 and is connected to the valve closing body 24, which is made of an elastic material. The inner mouth of the suction channel 11 is provided with a sealing edge 30 which is delimited by an outer annular groove. As a result, a small-area, annular sealing point is formed, which requires only very little pressure for a good seal.

Der Ventilraum 28 ist über einen Verbindungskanal 29 mit dem Arbeitsraum 3 verbunden ist. Gut zu erkennen ist hierbei, daß das Einlaßventil praktisch unmittelbar benachbart zum Arbeitsraum 3 angeordnet ist, so daß nur ein kleiner Totraum vorhanden ist, der eine große Saughöhe beziehungsweise einen großen Unterdruck beim Betrieb der Pumpe ermöglicht.The valve chamber 28 is connected to the working chamber 3 via a connecting channel 29 . It can be clearly seen here that the inlet valve is arranged practically immediately adjacent to the working space 3 , so that there is only a small dead space which enables a large suction head or a large negative pressure when the pump is operating.

Das antriebsseitige Ende des Wipphebels 26 ist mit der Ankerachse 18 verbunden. Der Wipphebel 26 weist dazu eine Öffnung für die Achse 18 auf, durch welche die Achse 28 ragt und beidseitig des Wipphebels 26 durch in Ringnuten eingesetzte Sicherungsringe 32 festgelegt ist. Jeweils zwischen Sicherungsring 32 und Wipphebel 26 sind O-Ringe aus Elastomer eingesetzt, so daß der Wipphebel 26 beidseitig elastisch eingeklemmt ist. Dadurch ist einerseits eine spielfreie Antriebsübertragung vorhanden und die Elastomer-Ringe dienen auch zur Geräuschdämpfung. Außerdem ist dadurch der für die Hubbewegung des Wipphebels notwendige Kippwinkel zwischen Wipphebel 26 und Anker- Achse 18 möglich. Es ist somit auch eine Gelenkfunktion in diesem Verbindungsbereich vorhanden. Der Kippwinkel ist bei den gegebenen Hebel- und Arbeitshub-Dimensionen sehr klein, so daß die elastische Verformbarkeit der O-Ringe für eine solche Bewegung ausreicht.The drive end of the rocker arm 26 is connected to the armature axis 18 . For this purpose, the rocker arm 26 has an opening for the axle 18 , through which the axle 28 protrudes and is fixed on both sides of the rocker arm 26 by retaining rings 32 inserted into ring grooves. O-rings made of elastomer are inserted between the locking ring 32 and the rocker arm 26 , so that the rocker arm 26 is elastically clamped on both sides. This means that there is a play-free drive transmission on the one hand and the elastomer rings also serve to dampen noise. In addition, the tilt angle between rocker arm 26 and armature axis 18 necessary for the lifting movement of the rocker arm is possible. There is therefore also a joint function in this connection area. The tilt angle is very small for the given lever and working stroke dimensions, so that the elastic deformability of the O-rings is sufficient for such a movement.

Durch die Lagerung des Wipphebels 26 nahe am ventilseitigen Ende ist auch noch eine Hebelübersetzung vorhanden, durch die eine geringe Antriebskraft des Hubmagneten 9 ausreicht, um die vergleichsweise geringe Öffnungsbewegung beim Einlaßventil 7 zu bewirken.By mounting the rocker arm 26 near the end on the valve side, there is also a lever transmission, by means of which a low driving force of the lifting magnet 9 is sufficient to effect the comparatively small opening movement of the inlet valve 7 .

Das saugseitige Einlaßventil 7 öffnet zu Beginn des Ansaugtaktes und schließt bei dessen Ende. Zu beiden Zeitpunkten ist der Druckunterschied zwischen Saugkanal 11 und Arbeitsraum 3 gering und folglich reicht eine geringe Kraft zum Öffnen und Schließen des Ventiles. Während des Ausstoßtaktes ist der Druck im Arbeitsraum 3 groß. Dadurch wird das Einlaßventil 7 mit seinem Ventil schließkörper 24 an die Dichtkante 30 angepresst, was ohne zusätzliche Stellkraft erfolgt und auch bei großen Drücken eine gute Rücklaufdichtigkeit ergibt.The intake valve 7 on the suction side opens at the beginning of the intake stroke and closes at the end thereof. At both times, the pressure difference between suction channel 11 and working space 3 is small and consequently a small force is sufficient to open and close the valve. The pressure in the work space 3 is high during the exhaust stroke. Characterized the inlet valve 7 is pressed with its valve closing body 24 to the sealing edge 30 , which takes place without additional actuating force and results in a good return seal even at high pressures.

Der in Verbindung mit dem saugseitigen Einlaßventil vorbeschriebene Ventilantrieb kann auch für das druckseitige Auslaßventil 8 vorgesehen sein.The valve drive described above in connection with the suction-side inlet valve can also be provided for the pressure-side outlet valve 8 .

Bei fremdgesteuertem Einlaßventil 7 und fremdgesteuertem Auslaßventil 8 eröffnet sich auch die Möglichkeit der Umsteuerung der Förder richtung. Gerade bei einer Dosierpumpe ist diese Möglichkeit von Vorteil, weil nach einem Dosiervorgang mit Ausschub des Fördermediums aus dem Druckkanal 12, ein unerwünschtes Nachlaufen oder Nachtropfen von Fördermedium vermieden werden kann, indem die Förderrichtung umgeschaltet wird. Um das vorerwähnte Nachlaufen oder Nachtropfen von Fördermedium zu vermeiden, genügt in der Regel ein Teilhub der Arbeitsmembrane 2 bei umgesteuerter Ventilschließfolge.With externally controlled inlet valve 7 and externally controlled outlet valve 8 , the possibility of reversing the conveying direction also opens up. This possibility is particularly advantageous in the case of a metering pump, because after a metering process with the delivery medium being pushed out of the pressure channel 12 , undesired after-running or dripping of the delivery medium can be avoided by changing the direction of delivery. In order to avoid the aforementioned after-running or dripping of the conveyed medium, a partial stroke of the working diaphragm 2 is usually sufficient with a reversed valve closing sequence.

Dies bedeutet, daß bei dem Saughub der Membrane 2 mit Vergrößerung des Arbeitsraumes 3 das Auslaßventil 8 geöffnet ist, während das Einlaßventil 7 geschlossen ist.This means that during the suction stroke of the diaphragm 2, with enlargement of the working space 3, the outlet valve 8 is opened while the inlet valve 7 is closed.

Die Dosiergenauigkeit der Dosierpumpe 1 kann durch diese Maßnahme wesentlich verbessert werden und es ist auch eine einfachere Handhabung beim Einstellen der Dosiermenge möglich.The metering accuracy of the metering pump 1 can be significantly improved by this measure and it is also easier to use when setting the metered quantity.

Diese Membran-Dosierpumpe 1 mit fremdgesteuertem Ein- und Auslaßventil 7, 8 kann nicht nur für eine Rückförderung zur Vermeidung eines Nachlaufs, sondern wahlweise zur kontinuierlichen Förderung in beide Förderrichtungen eingesetzt werden.This diaphragm metering pump 1 with externally controlled inlet and outlet valve 7 , 8 can be used not only for return conveying to avoid overrun, but also for continuous conveying in both conveying directions.

Der Andruck der Ventilschließkörper in Schließstellung ist für diese Betriebsart den in Öffnungsrichtung einwirkenden Saugkräften entsprechend dimensioniert. Bei einer Rückförderung müßte demnach im Ausführungsbeispiel das Einlaßventil 7 bei einem Saughub geschlossen gehalten werden, während das Auslaßventil 8 geöffnet ist.The pressure of the valve closing body in the closed position is dimensioned for this operating mode in accordance with the suction forces acting in the opening direction. In the case of a return conveyance, the inlet valve 7 would therefore have to be kept closed during a suction stroke in the exemplary embodiment, while the outlet valve 8 is open.

Zusammengefasst ergeben sich betreffend das saugseitige, als Zungenventil ausgebildete Einlaßventil 7 im wesentlichen folgende Vorteile:
Keine dynamische Dichtung nach außen, hermetisch dicht;
verschleißfrei;
Rücklaufdicht (geschlossen) und minimaler Druckverlust (offen), da fremdbetätigt;
Selbstschließend gegen Rückströmung;
Geringe Stellkraft.In summary, there are essentially the following advantages with regard to the intake-side inlet valve 7 designed as a tongue valve:
No dynamic seal to the outside, hermetically sealed;
wear;
Non-return seal (closed) and minimal pressure loss (open) as externally operated;
Self-closing against backflow;
Low positioning power.

Die Anordnung des saugseitigen Einlaßventiles nahe am Membranraum hat im wesentlichen folgende Vorteile:
Geringer Schadraum;
Maximaler Saugunterdruck (Saughöhe);
Kurzer Strömungsweg, geringer Druckverlust;
Kaum Toträume und nach oben ausströmend, damit allfällige Luftblasen aus der Pumpe gefördert werden.The arrangement of the intake valve on the suction side close to the membrane space essentially has the following advantages:
Low dead space;
Maximum suction vacuum (suction height);
Short flow path, low pressure loss;
Hardly any dead spaces and flowing upwards, so that any air bubbles are pumped out of the pump.

Betreffend die Blattfeder-Parallelogrammführung der bewegten Teile des Magneten ergeben sich im wesentlichen nachfolgende Vorteile:
Verschleißfrei;
Beliebig hohe Zyklenzahl beziehungsweise Lebensdauer;
Blattfedern dienen gleichzeitig als Rückstellfedern;
Eliminieren eines Luftspaltes im Magnetkreis und dadurch höhere Magnetkraft.Regarding the leaf spring parallelogram guidance of the moving parts of the magnet, the following main advantages result:
Wear-free;
Any number of cycles or service life;
Leaf springs also serve as return springs;
Eliminating an air gap in the magnetic circuit and thereby higher magnetic force.

Claims

1.Diaphragm pump, in particular diaphragm metering pump ( 1 ) with a working diaphragm ( 2 ) delimiting a working space ( 3 ) and a pump drive for an oscillating movement of the working diaphragm ( 2 ), and with a pump head ( 6 ) in which an inlet valve ( 7 ) and an outlet valve ( 8 ) are arranged, at least one of these valves being externally controlled and connected to a motorized valve drive, characterized in that at least the inlet valve ( 7 ) as a motorized valve drive has an electromagnetic solenoid ( 9 ) which means one to the other spaced leaf springs (21, 22) guided lifting armature (17) which communicates with a valve closing body (24) in driving connection that the valve closing body (24) of the intake valve (7) in the closing position counter to the inflow direction at the mouth of the suction channel (11) sealingly is applied.

2. Diaphragm pump according to claim 1, characterized in that the armature ( 17 ) of the lifting magnet ( 9 ) is connected to a rod-shaped axis ( 18 ) which protrudes with its ends over the housing of the lifting magnet ( 9 ) and there in each case with at least one Leaf spring is connected, which are attached at their other ends to the solenoid housing ( 13 ) or the pump head ( 6 ).

3. Diaphragm pump according to claim 1 or 2, characterized in that the electromagnetic lifting magnet ( 9 ) is arranged laterally next to the pump housing ( 5 ) and, preferably in a lateral extension ( 10 ) of the pump head ( 6 ) housed lever kinematics ( 25 ) is connected to the inlet valve ( 7 ), which is preferably designed as a tongue valve.

4. Diaphragm pump according to claim 3, characterized in that the lever kinematics has a rocker arm ( 26 ) which, with its drive end in particular with the rod-shaped axis ( 18 ) of the lifting magnet ( 9 ) and with its other end with the valve closing body ( 24 ) is and that in the course of the longitudinal extension of the rocker arm ( 26 ) a rocker bearing is provided which sealingly surrounds the rocker arm ( 26 ) and which seals the valve chamber to the outside.

5. Diaphragm pump according to claim 4, characterized in that the rocker bearing is designed as an elastomer bushing and seal and is tightly connected to the rocker arm ( 26 ), preferably cohesively and that the rocker bearing ( 27 ) is arranged in particular close to the valve.

6. Diaphragm pump according to claim 4 or 5, characterized in that the rocker arm ( 26 ) has at its drive end an opening for the rod-shaped axis ( 18 ) and that it is held there elastically between two stops connected to the axis ( 18 ).

7. Diaphragm pump according to one of claims 1 to 6, characterized in that at least one of the leaf springs ( 21 , 22 ) of the lifting armature guide is biased in the closing direction of the externally operated valve.

8. Diaphragm pump according to one of claims 1 to 7, characterized in that the housing ( 13 ) of the lifting magnet ( 9 ) forming a magnetic yoke at one end has a passage ( 31 ) for the armature ( 17 ) or the axis ( 18 ), and that the metallic leaf spring ( 22 ) arranged there bridges the air gap between housing and armature ( 17 ).

9. Diaphragm pump according to claim 8, characterized in that the air gap bridging leaf spring ( 22 ) is approximately C-shaped, with its free ends adjacent to the air gap on the housing ( 13 ) of the solenoid ( 9 ) attached and approximately in the middle of their longitudinal extent is connected to the armature ( 17 ) or its axis ( 18 ).

10. Diaphragm pump according to one of claims 1 to 9, characterized in that in the axial extension of the movable armature ( 17 ) a fixed to the solenoid housing ( 13 ) connected to the opposite pole ( 16 ) is arranged, which has a central passage for the solenoid axis ( 18 ).

11. Diaphragm pump according to one of claims 1 to 10, characterized in that the inlet valve ( 7 ) is arranged immediately adjacent to the working space ( 3 ).

12. Diaphragm pump according to one of claims 1 to 11, characterized in that the outlet valve ( 8 ) is connected to an electromagnetic lifting drive and / or a lever kinematics according to one or more of claims 1 to 11.